3D-печать Inconel 625

3D-печать Inconel 625 это никель-хром-молибденовый сплав, из которого методом 3D-печати можно изготавливать высокопроизводительные компоненты для ответственных применений. В этом руководстве рассказывается обо всем, что касается сплава Inconel 625 для аддитивного производства.

Обзор 3D-печать с использованием Inconel 625

Inconel 625 - это суперсплав, обладающий:

• Высокая прочность и твердость при повышенных температурах
• Отличная коррозионная стойкость
• Хорошая свариваемость и обрабатываемость
• Стойкость к окислению и ползучести

Ключевые свойства позволяют использовать его для 3D-печати сложных геометрических форм с помощью порошков:

• Доступно для основных процессов печати: DMLS, SLM, Binder Jetting
• Возможность печати свесов и внутренних каналов
• Хорошая точность размеров и качество обработки поверхности
• Компоненты высокой плотности с тонкой микроструктурой
• Свойства, сравнимые с литыми и коваными или превосходящие их
• Сокращение количества отходов по сравнению с субтрактивными методами

Сочетание прочности, пластичности и коррозионной стойкости инконеля 625 позволяет изготавливать легкие и высокопроизводительные печатные детали в различных отраслях промышленности.

Состав инконеля 625

Типичный состав сплава Inconel 625:

• Никель - 58%
• Хром - 20-23%
• Молибден - 8-10%
• Железо - 5% макс.
• Ниобий - 3-4%
• Следовые количества C, Si, P, S

Основные легирующие элементы, такие как хром, молибден и ниобий, обеспечивают устойчивость к окислению при высоких температурах, повышенную твердость и упрочнение за счет осадки. Состав может быть изменен в зависимости от требований применения.

Основные свойства Inconel 625

Свойства сплава Inconel 625:

• Плотность - 8,44 г/см3
• Температура плавления - 1300°C
• Прочность на разрыв - 760-1380 МПа
• Предел текучести - 550 МПа
• Удлинение - 50%
• Модуль упругости - 200-217 ГПа
• Теплопроводность - 9,8 Вт/м-К
• Коэффициент теплового расширения - 12,8 x 10-6 м/м°C

Баланс высокой прочности, пластичности, коррозионной стойкости и стабильных свойств при повышенных температурах делает этот суперсплав полезным для применения в сложных условиях.

Порошок Inconel 625 для 3D-печати

Основные характеристики порошка Inconel 625 для аддитивного производства:

Свойства порошка Inconel 625

• Форма частиц - в основном сферическая
• Размер частиц - 15-45 микрон
• Кажущаяся плотность - 4 г/см3
• Текучесть - Слегка связный
• Чистота - никель + другие легирующие элементы > 99,5%
• Содержание кислорода - <500 ppm

Сферическая морфология и контролируемый гранулометрический состав обеспечивают плавное распределение порошка при печати. Высокая степень чистоты сводит к минимуму количество дефектов.

Методы 3D-печати Inconel 625

Популярные процессы аддитивного производства, подходящие для Inconel 625, включают в себя:

Методы 3D-печати для Inconel 625

DMLS и SLM обеспечивают высокую точность и качество обработки поверхности. Струйная обработка связующим является более экономичной. EBM и LENS позволяют создавать более крупные детали, близкие к сетчатой форме. Параметры должны быть оптимизированы для каждого процесса.

Области применения 3D-печатных деталей из инконеля 625

Отрасли, использующие компоненты Inconel 625, изготовленные аддитивным способом:

Области применения 3D-печати Inconel 625

Другие области применения - теплозащитные экраны, штампы для прессов, ядерные реакторы, спортивное оборудование и биомедицинские имплантаты, использующие прочность, пластичность и биосовместимость.

Преимущества 3D-печати Inconel 625

Ключевые преимущества аддитивного производства с использованием Inconel 625:

Преимущества 3D-печати Inconel 625

• Возможность изготовления сложных, оптимизированных геометрических форм
• Сокращение сроков изготовления и снижение затрат по сравнению с механической обработкой
• Снижение веса за счет оптимизации топологии
• Меньше отходов по сравнению с субтрактивными методами
• Улучшенные свойства материала по сравнению с литьем
• Нет необходимости в дорогостоящей оснастке или штампах
• Консолидация узлов в отдельные детали
• Персонализация и быстрое создание прототипов

3D-печать преодолевает ограничения традиционного производства для изготовления высокопроизводительных компонентов из инконеля.

Ограничения при печати Inconel 625

Проблемы 3D-печати Inconel 625

• Высокая стоимость порошка Inconel 625
• Необходимость использования инертного газа во время печати
• Трудности, связанные с удалением опорных конструкций
• Для снятия напряжений может потребоваться постобработка
• Испытания, необходимые для проверки качества напечатанных деталей
• Более низкая пластичность по сравнению с деформируемым Inconel 625
• Ограниченное число квалифицированных поставщиков
• Большие детали, ограниченные объемом принтера

Усовершенствование технологического процесса и квалификация позволят расширить применение компонентов Inconel 625, изготовленных методом аддитивного производства, для критически важных применений.

Поставщики порошка Inconel 625 для 3D-печати

Поставщики порошка Inconel 625 для AM включают в себя надежных поставщиков:

Поставщики порошка Inconel 625

Эти компании производят порошок Inconel 625 методом распыления в инертном газе и строго контролируют распределение частиц по размерам, морфологию, содержание кислорода и другие характеристики качества.

Анализ стоимости материалов Inconel 625

Стоимость порошка Inconel 625

Стоимость выше, чем у порошка из нержавеющей стали, но ниже, чем у реактивных сплавов, таких как титан. При оптовых заказах действуют скидки. Стоимость деталей также зависит от геометрии изделия и скорости изготовления.

Сравнительный анализ Inconel 625

Сравнение инконеля 625 с нержавеющей сталью и кобальтовым хромом

Инконель 625 обладает наилучшими высокотемпературными характеристиками, но имеет более высокую стоимость материала. Нержавеющая сталь проще в печати и дешевле. Кобальт-хром обеспечивает баланс для стоматологических и медицинских целей.

Вопросы и ответы

Вопрос: Какой размер частиц оптимален для3DпечатиInconel 625?

О: Рекомендуется диапазон размеров частиц 15-45 микрон, сферическая морфология и плотное распределение для оптимальной текучести и высокой плотности упаковки при печати.

Вопрос: Какой процесс печати наиболее подходит для Inconel 625?

О: DMLS и SLM с использованием мощного лазера обеспечивают наилучшую точность, плотность и качество поверхности. Струйное нанесение связующего обеспечивает более высокую скорость изготовления, но более низкие механические характеристики.

Вопрос: Требуется ли термообработка Inconel 625 после 3D-печати?

О: Да, для снятия напряжений и достижения оптимальной пластичности, прочности и других механических свойств часто проводится цикл термической обработки с отжигом и старением.

В: В каких отраслях промышленности больше всего используется 3D-печатный Inconel 625?

О: Аэрокосмическая отрасль является крупнейшим потребителем компонентов сгорания. Нефтегазовая промышленность, энергетика, автомобилестроение и химическая промышленность также используют 3D-печатный Inconel 625.

Вопрос: Можно ли 3D-печатать детали из Inconel 625 с функциональными градациями?

О: Да, методы воксельного контроля позволяют непрерывно варьировать состав и микроструктуру в рамках одной печатной детали за счет точного смешивания порошков и модуляции лазера.

Вопрос: Требуется ли для Inconel 625 горячее изостатическое прессование после аддитивного производства?

О: Хотя HIP позволяет устранить внутренние пустоты и повысить усталостную прочность, недавние усовершенствования процесса позволяют достичь полной плотности при печати для большинства применений.

Вопрос: Какие процессы отделки используются при печати на Inconel 625?

О: Печатные детали часто подвергаются абразивной галтовке, дробеструйной обработке, шлифовке и полировке для сглаживания поверхностей и удаления опор. Также может применяться горячее изостатическое прессование.

Вопрос: Сопоставимы ли свойства материалов 3D-печати Inconel 625 с деформируемыми?

О: Правильно напечатанный и обработанный Inconel 625 может соответствовать и даже превосходить по прочности на разрыв, пластичности, вязкости разрушения и другим свойствам традиционно обработанный деформируемый сплав.

Вопрос: Какие конструктивные соображения применимы для деталей Inconel 625 AM?

О: Тонкие элементы требуют более толстых стен. При проектировании следует избегать выступов, минимизировать опоры и учитывать тепловые нагрузки. Модули можно объединять в монолитные компоненты.

узнать больше о процессах 3D-печати